Очень часто технологии, используемые в лабораторной практике для созданию опытных образцов материалов и устройств, малоприменимы для массового производства. В частности, для создания электронных устройств (OLED, полевые транзисторы, литиевые батареи) в промышленных масштабах одной из наиболее перспективных является технология печати различных слоев. Однако для применения подобной технологии необходимо использовать растворы соединений, наносимых при печати. В свою очередь, это требует модификации применяемых прекурсоров, что сказывается на структуре и свойствах конечных материалов.
В качестве примера можно привести материалы электрода литиевых батарей. В частности, много слов сказано о перспективности графена при использовании в качестве материала электрода литиевых батарей, благодаря высокой проводимости, площади поверхности и широкого "электрохимического окна". Одним из методов получения графена является восстановление так называемого оксида графена (GO). Для стабилизации образуемой суспензии графена применяются различные полимеры (например, поли(4-стиренсульфонат), сокращенно PSS).
Международный коллектив исследователей экспериментировал с суспезиями графена различного состава. В частности они добавляли к суспензии восстановленного графена наночастицы TiO2, известного своей высокой удельной емкостью (1307 мАч·см-3). Синергизм достаточно высокой удельной емкости TiO2 и высокой проводимости графена привел к двукратному увеличению удельной емкости (до 87 мАч·см-3) литиевой батареи при высоких скоростях зарядки по сравнению с чистым TiO2.
Авторы статьи сравнили поведение батарей с различными материалами катода при разрядке. Было установлено, что наилучшие результаты достигаются при совместном использовании анионных полимеров и наночастиц диоксида титана, а именно наблюдается увеличенное плато в конце процесса разрядки.
Раствор наиболее оптимального состава авторам статьи удалось достичь после добавления перхлората лития к смеси графена, модифицированного PSS, и диоксида титана. Полученная батарея продемонстрировала высокую емкость (582 мАч·см-3 после первой зарядки) и приемлимую стабильность.
